工业固体废物浸出毒性及生物毒性试验 李江师哥文件

模拟酸雨对工业固体废物浸出毒性生物毒性的影响
1、实验目的和意义
随着工业的不断兴起、发展,工业固体废物也随之而产生,大量堆存的工业固体废物给环境已造成了不可忽视的污染问题,对于如何科学管理和处置工业固体废物,以减轻对环境的影响成为研究的热点。随意丢弃的工业固体废物在大气降雨的淋溶浸泡作用下,产生的淋滤液和浸泡液如不加以处理势必会影响周围的水环境和土壤。
由于贵州的能源结构以煤炭为主,煤的大量开采和燃烧,引发了酸雨天气的发生,同时贵州不同地区间的能源结构差异,又造成了不同程度的酸雨天气。酸性环境有利于固体废物中污染物质的释放,尤以有毒有害的重金属为主,不同pH的酸雨在淋溶浸泡工业固体废物过程中,影响固体废物中污染物的释放量,从而影响着工业固体废物造成对环境的污染程度。在研究贵州酸雨气候资料的基础上,出贵州酸雨的pH值梯度,通过理化分析、浸出毒性试验、生物毒性试验,来研究模拟贵州不同pH值的酸雨对工业固体废物的浸出毒性及生物毒性的影响,从而为工业固体废物的科学管理提供理论依据。
2、实验方法
1.HJ/T 20——1998 工业固体废物采样制样技术规范
2.GB 5086.2——1997 固体废物浸出毒性浸出方法水平振荡法
3.GB 5085.3——2007 危险废物鉴别标准浸出毒性鉴别
4.HJ/T 298——2007 危险废物鉴别技术规范
5.GB/T 13266——1991 水质物质对溞类(大型溞)急性毒性测定方法
3、实验原理
通过室内振荡试验,来模拟自然降雨对工业固体废物的淋溶浸泡作用,在对其振荡夜进行理化分析的基础上,进行浸出毒性鉴别和生物急性毒性试验,以研究模拟振荡夜进入水环境后对水生生物的生物毒害作用,从而对人体健康评价提供基础研究。
4、实验仪器
4.1采样及前处理仪器
(1) 铲子 1把;滚珠滑轨
(2) 采样袋若干;
(3) 样品袋若干;
(4) 鄂式破碎机 1台(见附图1);
(5) 样品粉碎机 1台(见附图2);
(6) 水平振荡器 1台(见附图3);
(6) 100目及2mm分筛各1套。
4.2 分析仪器
(1)电子天平(0.0001g) 1台;
(2)火焰原子吸收仪器 1台。
5、实验步骤
5.1 固体废物采样及前处理
根据实验目的,结合固体废物种类、组成成分(有害成分),确定采样方案,方案包括内容有:固废
种类及采样量,现场资料的收集,即固废名称、来源、产生量、处置方式(堆放或者外运)及其可能对环境造成影响的调查,附近水体、土地利用方式调查等。回到室内,首先将样品自然晾干,然后根据需要,对样品进行破碎或者粉碎,按所要求的粒径进行制样。所有试样均采用“四分法”取样。
5.2 固体废物组成成分分析
将样品过100目分筛,“四分法”取样约50g 进行成分分析,分析项目包括:全分析及微量
元素分析,微量元素包括常见重金属(Cu 、Pb 、Zn 、Cd 、Cr 、Hg 、As 、Fe 、Mn 等)及F -、CN -、SO 42-等阴离子。
分析理化分析项目中, 微量元素Cr 、Zn 、Cu 、Pb 、Cd 六种金属采用原子吸收光谱仪测定.先用原子吸收光谱仪测定K 、Ca 、Na 、Mg 的含量后,再根据文献(<;岩石矿物分析>编写小组,1959)换算成K 2O 、CaO 、Na 2O 、MgO 的含量. Al 2O 3采用酸碱容量法测定,Fe 2O 3采用重铬酸钾滴定法测定,SiO 2采用盐酸两次蒸干脱水重量法测定,灼烧量采用马福炉9500C 灼烧2h 后重量法测定(<;岩石矿物分析>编写小组,1959). As 、Hg 用微波消解-氢化物发生-原子荧光光谱法测定.
5.3 固体废物浸出毒性试验 5.3.1浸取条件
⑴浸取剂:浸取剂采用浓硫酸稀释成不同pH 值的溶液,以模拟贵州不同地区大气降雨的pH 值,依次
为:4.5、5.0、5.5、6.0、6.5、6.8,以蒸馏水(pH=6.8)作对照(用1mol ·L -1
NaOH 调节),每种浸取剂做3个平行。浸取剂理论pH 配置如下,若有偏差用NaOH 或HCl 调节。 ①2=pH :取0.28mL 浓硫酸(质量分数98%,密度1.84 g/cm 3)于1000mL 容量瓶中,加蒸馏水稀释至标线。则42SO H 的物质的量浓度为:
L
mol /05.01
98%
9884.128.0=⨯⨯⨯
[]L
mol
H /01.0=+
,2=pH
②4=pH :从2=pH 的溶液中取10mL 于1000mL 容量瓶中,加水稀释至标线 ③5.4=pH :从2=pH 的溶液中取3.16mL 于1000mL 容量瓶中,加水稀释至标线 ④5=pH :从4=pH 的溶液中取100mL 于1000mL 容量瓶中,加水稀释至标线 ⑤5.5=pH :从4=pH 的溶液中取31.6mL 于1000mL 容量瓶中,加水稀释至标线 ⑥6=pH :从4=pH 的溶液中取10mL 于1000mL 容量瓶中,加水稀释至标线
⑵试样:将样品过100目分筛,“四分法”取样约25g (从理化分析和毒理试验的用量考虑),18份;装于500mL 的锥形瓶
⑶固液比:1:10(1g 固体样品加10mL 浸取剂) ⑷振荡频率:110±10次/min  ⑸时间设置:振荡8h,静止16h.
5.3.2样品保存
触摸屏ic浸出液先用慢速定量滤纸过滤,再用0.45m
微孔滤膜过滤后,存放于聚乙烯瓶中(使用前用HNO3浸泡24h),随即测定浸出液的pH值.再将液体样品分成两份,一份加浓硝酸,使得样品中的pH<2,放冰箱4℃冷藏,供理化分析使用,另一份直接放冰箱于4℃冷藏,供生物毒性试验使用.
5.3.3浸出毒性分析
固废浸出毒性分析项目中,pH、电导率和溶解氧分别用精密pH计、溶解氧测定仪和电导测试仪(上海精科仪器公司)测定;K、Ca、Na、Mg、Al、Zn、Cu、Pb、Cd、Fe、Mn等金属采用WFX-110原子吸收分光光度计(北京瑞利分析仪器有限公司).
5.4 生物毒性试验
5.4.1 试验生物与培养
本实验采用的隆线溞(Daphnia carinata,Dc) 为经多代孤雌生殖,纯化的单克隆纯生物株Dc42.在实验室经多代培养后用于试验.在试验前20~25天用橡皮头吸管吸取均匀一致的幼
溞在温度20±0.5℃、光照周期14h·d-1、光强1200 lx的环境下纯培养.在培养期间,每周用2.2.2
中制备的培养用水换水3次,每次换掉培养容器中水量的1/2,每日早晨8时投喂新鲜斜生栅藻(Scenedesmus oblquus)浓缩液为食物,每mL为2.0×105个单细胞.采集出生48h的幼溞用于生物
毒性试验.斜生栅藻的培养条件及培养方法参见《水质物质对溞类(大型溞)急性毒性测定方法》(GB/T 13266-91)附录B进行.
5.4.2 试验用水
水溞培养用水为充分曝气脱氯的自来水,主要水质参数:水温~℃;pH ~;
电导率μs·cm-1, 使用前用充氧机充氧使DO>8 mg·L-1.
试验溶液稀释水用《水质物质对溞类(大型溞)急性毒性测定方法》(GB/T 13266-91)配制的人工稀释水,其pH为,电导率为μs·cm-1,DO为mg/L.用PHS-3C精密pH计(上海精科仪器公司) 测定pH,以JPB-607型溶氧分析仪(上海精科仪器公司)测定DO. 5.4.3 试验设计
为正确估计正式试验时浸出液在溶液中体积浓度设置的上、下限范围,先对其进行预备试验.预备试验浓度设置为: 0.1%、0.1%、1%、5%、10%、20%、100%共8个浓度梯度,溶液用4.2中配制的稀释水进行稀释,以稀释水为对照组,内置3只出生24~48h的幼溞,按文献
( ISO,1989;周永欣,1989; Wu Y G, et al. 2007)进行预备毒性试验,每个浓度设置3个平行.
正式试验时,根据预备试验中24h试验溶液内水溞的死亡情况,在最高全存活体积分数和最低全致死体积分数之间,确定正式试验溶液的浓度区间,然后按等对数间距设置7种体积分数及对照组(人工稀释水).水溶液均用稀释水稀释,每组体积分数实验各做五个平行.
预备试验和正式试验均在(20±1)℃的恒温环境下进行.实验过程中采用超声波加湿器(北京亚都公司)及温度湿度控制装置(北京东方公司)控制室内相对湿度为65%±5%左右,以控制试验溶液的蒸发损失及
浓度变化.
5.4.4 半致死体积分数LC50的测定
试验容器为经清洗晾干的一次性100ml塑料饮水杯,试验时在每杯中盛试验溶液50ml,用
玻璃吸管随机吸取10只幼溞放入试验容器内,试验期间除不喂食外,其它条件与常规培养相同.水溞的死亡以“沉入水底,轻转容器无任何反应”为死亡判断标准(吴永贵等,2005; Wu Y G, et al. 2007),试验开始后,前12 h作连续观察,然后在24 h、48 h及96 h对试验溞的存活情况进行记录.
5.4.5 数据统计与分析
根据水溞的死亡数及死亡时间,利用机率值法(probit method) (孟紫强,2000)求得24h、48h、96 h的LC50值,应用最大似然(maximum likelihood)的逼近方法对毒物体积分数和受试生物组锚杆挡墙
反应比例建立模型并对其参数进行拟合,对所得各时间段的毒力回归方程进行卡方检验(吴永贵等,2005; Wu Y G, et al. 2007) .所有的数据分析采用DPS2000统计分析软件包(唐启义等,2002)进行.
6、结果与讨论
6.1固废中主要理化指标分析
表1固废金属成分分析结果
Table 1 Analytical results of the main metallic components in waste residue
成分质量分数(%)成分质量分数(%)
SiO2Ni
Al2O3 Zn
Fe2O3 Cu
CaO Pb
MgO Cd
MnO Cr
K2O As
Na2O Hg
降噪轮胎
灼烧量
6.2不同酸雨条件对浸出液中金属或阴离子质量浓度的影响
以图件或表格形式反映出,并简单分析影响趋势,见理化分析数据表2。
6.3固废的浸出毒性鉴别
信号灯作5G结合《危险废物鉴别标准—浸出毒性鉴别》(GB5083.3-2007)和《污水综合排放标准》(GB 8978-1996)鉴别浸出毒性。
6.4不同酸雨条件对氧化钼生产废渣的浸出液生物毒性的影响
根据废渣浸出液对隆线溞的致死作用,以暴露在浸出液中一定时间后溞的死亡率衡量废渣浸出液对水溞急性生物毒性的大小.利用机率值法求得24h、48h、96h的LC50值并得到相应的毒力回归方程(表3);应用最大似然的逼近方法对毒物体积分数和水溞组反应比例之间的关系建立经验模型并对其参数进行拟合,并对所得各时间段的毒力回归方程进行卡方检验
7、结论
8、附图及附表
充气攀岩附图1  鄂式破碎机                          附图2  样品粉碎机
附图3  ‘四分法’取样          附图4  电子天平            附图5  水平振荡器

本文发布于:2024-09-22 05:31:32,感谢您对本站的认可!

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